No final do século XIX e no início do século XX, um fisiologista russo chamado Ivan Pavlov (1849-1936), ao estudar a fisiologia do sistema gastrointestinal, fez uma das grandes descobertas científicas da actualidade: o reflexo condicionado. Esta experiência foi uma das primeiras abordagens realmente objectivas e científicas no estudo da aprendizagem, principalmente porque forneceu um modelo que podia ser verificado e explorado de inúmeras maneiras, usando a metodologia da fisiologia. Pavlov inaugurava, assim, a psicologia científica, acoplando-a à neurofisiologia. Pavlov pelos seus trabalhos, recebeu o prémio Nobel concedido na área de Medicina e Fisiologia em 1904.
A experiência clássica de Pavlov comprovou que sempre que apresentamos a um cão um pedaço de carne, a visão da carne e a sua olfação provocam salivação no animal. Se tocarmos uma campainha, qual o efeito sobre o animal? uma reação de orientação. Ele simplesmente olha, vira a cabeça para ver de onde vem aquele estímulo sonoro. Se tocarmos a campainha e em seguida mostrarmos a carne, dando-a ao cão, e fizermos isso repetidamente, depois de certo número de vezes o simples tocar da campainha provoca salivação no animal, preparando o seu aparelho digestivo para receber a carne. A campainha tornar-se-á assim um sinal da carne que virá de seguida. Todo o organismo do animal reagirá como se a carne já estivesse presente, com salivação, secreção digestiva e motricidade digestiva. Trata-se de um estímulo que nada tem a ver com a alimentação, meramente sonoro, passa a ser capaz de provocar modificações digestivas.
